Выпуск №1, Т. 19
Юдин Р. В., Попиков П. И., Усков В. И., Платонов А. А., Попиков В. П., Канищев Д. А. Математическая модель рабочих процессов бесчокерного трелевочного захвата с энергосберегающим гидроприводом // Resources and Technology. 2022. №1, Т. 19. С. 72–86.


УДК630*377

DOI: 10.15393/j2.art.2022.6023

Математическая модель рабочих процессов бесчокерного трелевочного захвата с энергосберегающим гидроприводом

Юдин Р. В.Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, Romanyudin1@yandex.ru
Попиков П. И.Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, popikovpetr@yandex.ru
Усков В. И.Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, vum1@yandex.ru
Платонов А. А.Воронежский государственный лесотехнический университет им. Г. Ф. Морозова, paa7@rambler.ru
Попиков В. П.Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, popikovpetr@yandex.ru
Канищев Д. А.филиал АО «Верофарм» (группа Abbott) в г. Воронеже, deniskanischeff@yandex.ru
Ключевые слова:
энергосберегающий гидропривод
бесчокерный захват
трелевка
пневмогидравлический аккумулятор
лесоматериалы
Аннотация: При рубках ухода за лесом в лесостепной зоне России нередко применяются бесчокерные трелёвочные устройства в агрегате с колёсными сельскохозяйственными тракторами. При этом во время движения трактора с вышеозначенным агрегатом по неровностям рельефа на вырубках зачастую возникают негативные колебания, которые вызывают скачки рабочей жидкости в гидросистеме, и общие высокие динамические нагрузки, снижающие, в свою очередь, надёжность как технологического оборудования, так и тягового агрегата. Одним из вариантов снижения динамических нагрузок и энергозатрат является применение энергосберегающего (рекуперативного) гидравлического привода с гидроаккумулятором. Целью исследования является разработка нового бесчокерного трелёвочного захвата и математической модели, учитывающей внешние и внутренние силы, действующие на трелюемую пачку древесины, а также параметров энергосберегающего гидропривода, позволяющего обеспечить снижение динамической нагруженности и энергоёмкости рабочих процессов. Авторами статьи предложена новая конструктивно-технологическая схема бесчокерного трелёвочного захвата с энергосберегающим гидроприводом, защищённая патентом Российской Федерации на изобретение. Представлена математическая модель, учитывающая не только внешние и внутренние силы, действующие на трелюемую пачку древесины, но также и параметры энергосберегающего гидравлического привода. Рассмотрены рабочие процессы захвата вместе с пачкой древесины при переходных режимах разгона и торможения, которые описаны уравнением движения поршня гидроцилиндра рекуперации и уравнением расхода рабочей жидкости гидроцилиндра рекуперации с учётом перетечек в гидроаккумулятор при давлении выше предварительной зарядки. Рассмотрена задача Коши для нелинейной системы дифференциальных уравнений движения трелёвочного захвата с энергосберегающим гидроприводом. Получены теоретические временные зависимости давления рабочей жидкости и хода штока гидроцилиндра рекуперации, адекватность которых подтверждены результатами экспериментальных исследований на действующем лабораторном стенде бесчокерного захвата с энергосберегающим гидроприводом, со следующими проектными параметрами: давление предварительной зарядки гидроаккумулятора 5 МПа; рабочий объём гидроаккумулятора 0,005 м3; диаметр поршня гидроцилиндра 0,1 м; диаметр штока гидроцилиндра 0,04 м. Установлено, что система рекуперации энергии трелёвочного захвата снижает всплески давления рабочей жидкости при переходных процессах в 1,4—1,7 раза и позволяет запасать мощность в пределах 1,7—2,1 кВт.
Просмотров: 323; Скачиваний: 201;
Правила размещения комментариев